Geodezja I

Rodzaje niwelacji wysokości

• Niwelacja geometryczna precyzyjna.

Podstawowa niwelacja związana z pomiarami dotyczącymi kształtu Ziemi odniesionymi do geoidy. Punkty wysokościowe, zamierzone podczas tej niwelacji, stanowią sieć niwelacji państwowej i są wykorzystywane do niwelacji technicznej

• Niwelacja geometryczna techniczna (zwykła)

Celem tej niwelacji jest wyznaczenie różnic wysokości danych punktów w terenie.
rozróżniamy jej dwa rodzaje:
- niwelację techniczną ciągów i sieci reperów dla potrzeb związanych z zagęszczaniem osnów oraz geodezyjnymi pomiarami inżynieryjnymi.

- niwelację topograficzną (podłużna i poprzeczna), wykonywaną w celu określenia rzeźby terenu, przekrojów poprzecznych terenu (drogi, kanały itp.)

• Niwelacja trygonometryczna i tachimetria,
  Polega na pomiarze różnic wysokości zarówno dostępnych jak i niedostępnych punktów w terenie lub na budowli, na podstawie wyznaczonego kąta pionowego i odległości. Używane są wzory trygonometryczne do obliczania wysokości punktu

• Niwelacja hydrostatyczna,
  jedna z najstarszych metod wykorzystywana zasada naczyń połączonych.
  

• Barometryczna (fizyczna)
  wykorzystuje się w niej różnicę ciśnienia powietrza, zależną od różnicy wysokości mierzonych punktów, stosowaną np. w terenach górzystych (dokładność 1m do 3m).

• Niwelacja akustyczna,
  polega na wykorzystaniu zjawiska echa.
  

• Niwelacja satelitarna

CIĄGI NIWELACYJNE

Jednym z rodzajów pomiarów wysokościowych jest wyznaczanie za pomocą niwelatora różnic wysokości między punktami w obranych miejscach w terenie, na podstawie różnicy odczytów z łat niwelacyjnych, oddalonych od siebie o L, ustawianych na podstawce - żabce lub klinie. Zespół czynności geodezyjnych związanych z wyznaczaniem wysokości obranych punktów w terenie, między punktami A (początkowym) i B (końcowym) nazywa się ciągiem niwelacyjnym, złożonym z dowolnej liczby stanowisk pomiarowych. Ciąg niwelacyjny wykonuje się najkrótszą i najdogodniejszą trasą oraz rozpoczyna i kończy w punkcie, gdzie jest zainstalowany reper. Rodzaje ciągów niwelacyjnych wynikają z przebiegu trasy oraz wymaganej dokładności pomiarów. Z obliczeń wynika również rzeczywista deniwelacja - ukształtowanie terenu (przyrost wysokości dodatni - teren się wznosi, przyrost wysokości ujemny teren charakteryzuje spadek).

Rodzaje Ciągów Niwelacyjnych i Metody Niwelacji
W zależności od warunków dowiązania ciągu, mamy ciągi niwelacyjne otwarte i zamknięte.
Ciąg otwarty jest wykonywany pomiędzy dwoma reperami.
Ciąg zamknięty rozpoczyna się i kończy na tym samym reperze

Wyznaczenie wysokości punktów w ciągu niwelacyjnym wykonuje się za pomocą ze środka. Natomiast wyznaczenie wysokości dodatkowych stanowisk może być wykonywane niwelacją w przód. W niwelacji ze środka nie uwzględnia się krzywizny Ziemi i refrakcji.

Metoda niwelacji ze środka - niwelator ustawia się po środku pomiędzy dwiema łatami.
Zaletą niwelacji ze środka jest eliminacja błędów:
- wynikających z kulistości Ziemi
-wynikających z refrakcji pionowej
-instrumentalnych

Metoda niwelacji w przód - w celu wyznaczenia różnicy wysokości ∆h_ab. Punktów A i B, niwelator ustawia się w obranym miejscu, zaś łatę np. w punkcie B. Niwelację w przód stosuje się do określania wysokości pikiet i urządzeń naziemnych oraz podziemnych uzbrojenia terenu z dokładnością 0,01m.
Wadą metody niwelacji w przód są błędy wynikające
-z kulistości Ziemi
- z refrakcji pionowej
- z nierównoległości osi celowej do osi lunety
- z małej dokładności odczytu wysokości instrumentu

TEODOLIT

Teodolit należy do grupy instrumentów kątomierczych przeznaczonych do odczytywania kierunków, na podstawie których oblicza się kąty poziome i pionowe. Ze względu na nominalną dokładność odczytu i przydatność do pomiarów teodolity dzieli się na : 1,2,3 klasy, elektroniczne, laserowe.

Błąd prostopadłości - błąd kolimacji
Metoda Jordana
Po ustawieniu osi obrotu v w pionie celuje się (w I położeniu lunety - koło pionowe po lewej stronie) do wyraźnego punktu P, leżącego na wysokości instrumentu w odległości kilkudziesięciu metrów. Następnie obraca się lunetę przez zenit na stronę przeciwną i na łacie niwelacyjnej, ustawionej poziomo w odległości około 30m od instrumentu, dokonujemy odczytu O₁. Po wykonaniu odczytu O₁ obraca się alidadę o 180^o i ponownie celuje do punktu P (II położeniu lunety - koło pionowe po prawej stronie). Następnie obracamy lunetę przez zenit i - ponownie kierując lunetę na łatę ułożoną poziomo - dokonujemy odczytu O₂.
bla bla bla nie wiem o co chodzi
UWAGA! - Wpływ błędu kolimacji na wyznaczenie kątów poziomych eliminuje się przez pomiar kierunków w dwóch położeniach lunety

Oś obrotu lunety p jest prostopadła do osi obrotu instrumentu v (p prostopadłe do v).Z
Błąd wynikający z nieprostopadłości osi obrotu lunety do osi obrotu instrumentu (p prostopadłe do v) nazywa się błędem inklinacji. W celu wykrycia i usunięcia błędu inklinacji należy ustawić teodolit w odległości kilkudziesięciu metrów od wysoko położonego punktu M. Poniżej puntu M należy ułożyć poziomo łatę niwelacyjną . Po uprzednim nacelowaniu na punkt M i przechyleniu lunety na łatę należy dokonać odczytu D₁ na łacie (położenie I lunety). Następnie w II położeniu lunety po nakierowaniu na punkt M należy ponownie dokonać odczytu na łacie D₂. Ostatecznie na podstawie odczytów D₁ i D₂ oblicza się odczyt średni, na który ustawiamy oś celową. D₀=1/2(D₁+D₂)

Metody pomiaru:

• Metoda kierunkowe (Bessela)
  Pomiary o średniej dokładności. Metoda charakteryzująca się wieloma zaletami jest stosowana do pomiaru kierunków z jednego stanowiska w dwóch położeniach lunety i obliczania na ich podstawie kątów poziomych między wybranymi kierunkami. Całość pomiarów w obu położeniach lunety stanowi serię pomiarową
  

• Metoda pojedynczego pomiaru kąta metodą kierunkową
  Ta metoda jest szczególnym przypadkiem metody kierunkowej, w której jest realizowany pomiar kierunków w jednej lub dwóch seriach. Często jest stosowana podczas wyznaczania kątów wierzchołkowych w ciągach poligonowych (sytuacyjnych)
  

• Metoda reoetycyjna (Czarnoty-Krovaka)
  Jest stosowana w warunkach, w których występuje ograniczona przestrzeń do pracy lub podłoże jest niestabilne albo trudno dostępne.
  

• Metoda sektorowa
  Stosowana jest przy większej liczbie kierunków mierzonych z jednego stanowiska (o różnej widoczności, dawniej najczęściej w triangulacji).
  

• Inne
  Takie tam na chillu.
  

Kolejność czynności:
-ustawienie teodolitu nad punktem O,
-doprowadzenie osi obrotu instrumentu v do pionu łącznie z centrowaniem instrumentu.
-pomiar kierunków zgodnie z ruchem wskazówek zegara (prawoskrętny)

W przypadku tradycyjnych instrumentów (teodolitu) czynności wykonuje się w dwóch położeniach lunety. Po wyznaczeniu średnich kierunków z I i II położenia lunety, oblicza się wartość wyznaczonego kąta.




Żabka niwelacyjna - przyrząd geodezyjny wykorzystywany w niwelacji mający uchronić przed osiadaniem łaty niwelacyjnej na nieutwardzonym podłożu. Żabka niwelacyjna to ciężka, metalowa bryła o podstawie w kształcie trójkąta, z dwoma wystającymi pionowo bolcami, na których ustawia się łatę niwelacyjną i wykonuje odczyty za pomocą niwelatora.

Refrakcja pionowa jest to zakrzywienie promienia świetlnego w atmosferze,

Azymut (ar. as-sumūt, as-simūt(lm), od samt=prosta droga, kierunek, cel)^[1] - kąt zawarty między północną częścią południka odniesienia, a danym kierunkiem poziomym. Wartość azymutu liczy się zgodnie z ruchem wskazówek zegara i wyraża w mierze kątowej, najczęściej w stopniach. Azymut może służyć do orientacji w terenie i do orientowania pomiarów geodezyjnych.

---